论空冷管道施工技术

郭 静

大同二电厂二期扩建工程，总装机容量为2×600 MW。本工程为直接空冷系统，即将汽轮机排出的乏汽经热井由两趟排汽母管上升至38 m标高，再由8趟支管和蒸汽分配管引至51 m的空冷凝汽器的钢制散热器中，由56台冷却风机利用环境空气直接将其冷却为凝结水，然后通过凝结水管道回收至凝结水箱循环利用，整个系统用三台真空泵通过抽空气管道运行来维持真空。

施工流程大致如下:

安全交底→施工准备→地面组合→支吊架安装→大口径管道安装→凝结水、抽空气、蒸汽平衡、高压翅片清洗、疏水管道安装→系统内部清理→气密性试验→热冲洗→系统恢复→整套运行。

安装施工过程介绍如下:

1)管道的运输是第一步，由于管径大，重量也大，给运输带来一定困难，运输只能采用低平板车，装卸的时候有时需两台吊车共同作业。

根据本工程吊车布置情况，A列与空冷岛之间布置60 t塔吊，固定端、空冷岛外布置有300 t履带吊，管道施工遵循先扩建端后固定端，不影响厂用变压器施工的原则。在排汽管道施工的同时可以进行部分凝结水管道、抽真空管道的安装，在空冷平台施工至1列～4列柱时就可以将一部分凝结水管道吊装在1列～4列的平台下进行施工，避免了平台安装完毕后吊装的困难和施工危险。抽真空管道也要在管束吊装就位验收后，顺、逆流间的分配管安装前进行吊装，因为逆流管束上联箱的抽空气接口与分配管间的距离近，如安装好分配管，抽空气管道与上联箱接口的焊接工作就很难进行，焊口的质量也很难保证。

2)在排汽管及蒸汽分配管的施工中，我们虚心向现场的德国专家请教。在施工前就采用“喷砂”对管道内部进行彻底的清理，为以后的热冲洗打好基础。排汽管与汽缸的接口要在最后进行焊接工作，施工时要密切监视汽缸负荷变化，对口一定要自然，焊接采用分段焊接，避免有应力产生给以后的运行留下隐患。排汽管依照以先低后高的顺序进行安装，可以充分利用土建施工的空冷平台支撑，先安装好支吊架然后吊装管道，减少了临时支吊架的施工工作量。其中需要注意的一点是排汽管道减振器的安装。减振器布置在地面0 m以下，应先在管道安装前安装好。保证了减振器与排汽管道的距离就保证了管道的标高尺寸，也保证了管道在各个方向的热膨胀，为以后的安装带来便利。排汽管道的大部分吊装由事先布置在A列外的60 t轨道吊来完成。

空冷蒸汽分配管的安装:首先在指定的组合场进行地面组合，组合后的挠度要满足在吊装时不变形，待一列空冷凝汽器安装就位并经验收合格后，马上进行该列蒸汽分配管的安装。这样施工第一可以保证施工进度;第二可以避免或尽量减小雨水对冷却器的腐蚀;第三可以减少尘土等杂物进入散热器。蒸汽分配管的安装范围为与排汽管接口的三通到蒸汽分配管的末端封堵之间。蒸汽分配管在地面尽量组合，但要根据各机械的负荷表，满足实际荷重不得超过安全荷重，地面组合好后，进行起吊就位，施工人员在散热器上的脚手架上进行连接，在管道安装就位后要立即进行管道的焊接固定，其强度必须满足在吊车摘钩后施工人员的正常施工，以免造成管道错位而引发的质量、安全事故。期间因与其他安装作业人员交叉作业，所以要协调好施工顺序，以免造成人为的机械浪费和施工困难。以此类推，逐列将蒸汽分配管安装完。

吊装时采用的机械是300 t履带吊和60 t塔吊。在分配管的施工中，要注意与抽空气管道的施工顺序协调。为了保证运行时管束的热膨胀，分配管的堵板焊接要注意避免将顺、逆流管束的支撑板焊接在一起。排汽管道及分配管采用双面封底焊，在单面焊接后必须对焊口进行“清根”处理。

排汽及分配管管道系统安装完毕后要再次进行清理，人工的打磨和对管束的吹扫可以有效的保证管道热冲洗的效率。在排汽管道、分配管和凝汽器管束及管束下联箱清理完毕验收后方可进行凝结水管道与下联箱的接口工作。凝结水管道的施工要保证坡度的走向及大小，避免排水不畅。同样，抽空气管道的施工也必须注意坡度，以免空气中夹杂太多的凝结水。

3)整个管道系统施工完毕后，要进行严密性试验以检验管道及凝汽器管束的严密性。严密性试验采汽机房用干净的仪用压缩空气作为试验介质，试验前对临时管道进行吹扫，临时管道的路线应尽量便捷，以减少施工量和吹扫次数。试验压力为0．3 bar，24 h压降不超过0．1 bar即为试验合格。大二空冷系统的严密性的压降达到了0．01 bar/24 h。爆破膜在严密性试验后安装。

在严密性试验后就可对管道系统的支吊架弹簧进行调整，空冷管道整套系统投运前要进行热态冲洗，保证凝结水和疏水水质达到机组启动标准。热态冲洗采用40%BCR低旁大流量冲洗，由于8路蒸汽分配管只在第1列和第8列设置了阀门，因此冲洗2列～7列必须调节顺、逆流管束的冷却风机转数和投入台数来达到冲洗效果。根据经验，每排凝汽器需要进行5次～10次间断性冲洗，才能将含氧量及其他附着物减少到要求的额定值以下。由于空冷系统处于真空状态，因此临时系统的水箱应设临时补水管路，凝结水临时回收管路设水封以保证系统真空。由于大二热冲洗在严冬进行，出现了管束下联箱和凝结水管道冻结的现象，如何避免类似情况发生成为设计厂家和热态冲洗调试组以后考虑的难题之一。热态冲洗后就可对各轴向膨胀节和万向膨胀节进行调节。待膨胀节调节完毕后，系统恢复后就具备了整套系统启动的条件。

在此提出一点小小建议，如果凝结水管道和抽空气管道在设计路线上能给予变化，不是顺着蒸汽分配管和排汽管的路线来设计，而是将支吊架设计在空冷的混凝土柱子上，让管道依附柱子来施工就可大大减少施工量，同时也减少了高空作业，增加了施工安全性。

空冷技术的节水优势非常明显，是国家火力发电的方向。

［1］ 徐晓波．谈管道安装工程中的渗漏问题［J］．山西建筑，2010，36(5):157-158．